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dc.contributor.advisorVasconcelos, Igor Frota de-
dc.contributor.authorResquin, Lucas Santiago Medina-
dc.date.accessioned2026-06-03T17:25:11Z-
dc.date.available2026-06-03T17:25:11Z-
dc.date.issued2026-
dc.identifier.citationRESQUIN, Lucas Santiago Medina. Synthesis and characterization of multi-spectral luminescent nanocrystals based on NaYF4 and NaGdF4. 2026. 52 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86596-
dc.description.abstractMultispectral luminescent nanoparticles based on hexagonal-phase (β-) NaYF4 and NaGdF4 ma- trices, doped with rare-earth (RE) ions (Yb3+ /Er3+ /Tm3+ /Eu3+ ) and transition metals (Fe3+ /Mn2+ ), were successfully synthesized via the thermal decomposition method. The structural characteri- zation by X-ray diffraction (XRD) confirmed the formation of highly crystalline, single-phase hexagonal structures with lattice parameters consistent with the reference ICSD patterns. Fourier- transform infrared (FTIR) spectroscopy verified the effective surface capping of the nanoparticles with oleic acid (OA) ligands. The optical properties were evaluated using ultraviolet-visible (UV-Vis) absorption and photoluminescence (PL) spectroscopy. Under near-infrared (976 nm) excitation, efficient upconversion (UC) emission was observed, mediated by Yb3+ sensitization and energy transfer to Er3+ /Tm3+ activators. Core@shell architectures exhibited a significant enhancement in UC intensity compared to core-only structures, demonstrating the effectiveness of the inert shell in suppressing surface-related quenching. Under ultraviolet (365 nm) excitation, downconversion (DC) luminescence was dominated by characteristic emissions from Eu3+ , Er3+ , and Tm3+ , with OA acting simultaneously as a surface ligand, sensitizer, and blue emitter. The introduction of transition metals (5% Fe3+ or Mn2+ ) into the core of NaGdF4-based nanoparticles induced distinct modifications: Mn2+ doping enhanced the relative intensity of the (110) diffrac- tion peak and promoted resonant energy transfer that intensified red emission from Er3+ . The core@shell design effectively mitigated the non-radiative quenching typically associated with Mn2+ doping in core-only systems. These findings demonstrate that transition-metal codoping, combined with core@shell engineering, provides a viable route to tune energy-transfer pathways and emission profiles in RE-doped nanostructures.pt_BR
dc.language.isoenpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleSynthesis and characterization of multi-spectral luminescent nanocrystals based on NaYF4 and NaGdF4pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.co-advisorSantos, Luis Paulo Mourão dos-
dc.description.abstract-ptbrNanopartículas luminescentes multiespectrais baseadas em matrizes de NaYF4 e NaGdF4 na fase hexagonal (β-), dopadas com íons de terras raras (TR) (Yb3+ /Er3+ /Tm3+ /Eu3+ ) e metais de transição (Fe3+ /Mn2+ ), foram sintetizadas com sucesso pelo método de decomposição térmica. A caracterização estrutural por difração de raios X (DRX) confirmou a formação de estruturas hexagonais altamente cristalinas e de fase única, com parâmetros de rede consistentes com os padrões de referência do ICSD. A espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) verificou o recobrimento superficial eficaz das nanopartículas com ligantes de ácido oleico (AO). As propriedades ópticas foram avaliadas por espectroscopia de absorção no ultravioleta-visível (UV-Vis) e fotoluminescência (PL). Sob excitação no infravermelho próximo (976 nm), foi observada emissão eficiente por conversão ascendente (upconversion, UC), mediada pela sensibilização por Yb3+ e transferência de energia para os ativadores Er3+ /Tm3+ . As arquiteturas do tipo núcleo@casca exibiram um aumento significativo na intensidade de UC em comparação com as estruturas de apenas núcleo, demonstrando a eficácia da camada inerte em suprimir processos de extinção (quenching) relacionados à superfície. Sob excitação ultravioleta (365 nm), a luminescência por conversão descendente (downconversion, DC) foi dominada pelas emissões características de Eu3+ , Er3+ e Tm3+ , com o AO atuando simultaneamente como ligante de superfície, sensibilizador e emissor azul. A introdução de metais de transição (5% de Fe3+ ou Mn2+ ) no núcleo das nanopartículas à base de NaGdF4 induziu modificações distintas: a dopagem com Mn2+ aumentou a intensidade relativa do pico de difração (110) e promoveu uma transferência de energia ressonante que intensificou a emissão vermelha do Er3+ . O design núcleo@casca mitigou efetivamente o quenching não radiativo tipicamente associado à dopagem com Mn2+ em sistemas de apenas núcleo. Estes resultados demonstram que a codopagem com metais de transição, combinada com a engenharia núcleo@casca, fornece uma rota viável para sintonizar os caminhos de transferência de energia e os perfis de emissão em nanoestruturas dopadas com TR.pt_BR
dc.subject.ptbrNanomateriais luminescentespt_BR
dc.subject.ptbrNanopartículas de conversão ascendente;pt_BR
dc.subject.ptbrNanopartículas de conversão descendente;pt_BR
dc.subject.ptbrDopagem com terras raraspt_BR
dc.subject.ptbrNanoestruturas núcleo-cascapt_BR
dc.subject.ptbrCodopagem com metais de transiçãopt_BR
dc.subject.enLuminescent nanomaterialspt_BR
dc.subject.enUpconversion nanoparticlespt_BR
dc.subject.enDownconversion nanoparti-clespt_BR
dc.subject.enRare-earth dopingpt_BR
dc.subject.enCore-shell nanostructures;pt_BR
dc.subject.enTransition-metal co-dopingpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICApt_BR
dc.description.ptbrEste documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.pt_BR
local.author.orcidhttp://lattes.cnpq.br/2451724666933239pt_BR
local.author.latteshttps://orcid.org/0009-0000-2505-234Xpt_BR
local.advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-6172-805Xpt_BR
local.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/3613238844850799pt_BR
local.co-advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-8136-955Xpt_BR
local.co-advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/3250828790957748pt_BR
local.date.available2026-06-03-
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